КАТАЛИТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НИКЕЛЯ В РЕАКЦИИ ЖИДКОФАЗНОГО ГИДРИРОВАНИЯ ДВОЙНОЙ СВЯЗИ «УГЛЕРОД-УГЛЕРОД»
Аннотация
Исследован процесс гидрогенизации двойной связи «углерод-углерод» в молекуле малеата натрия на частично дезактивированных катализаторах на основе никеля в воде при атмосферном давлении. Получены кинетические закономерности исследованных процессов. Найдено, что добавки сульфида приводят к понижению порядка реакции, как для скелетного, так и для нанесённого никелевых катализаторов, однако корреляционные зависимости активности от количеств введенной серы имеют сложный характер и не зависят от количества активного металла на поверхности катализатора. Предложен метод синтеза нанесённого никелевого катализатора, устойчивого к окислению кислородом воздуха и обладающего активностью более чем в два раза превышающей активность никеля Ренея. Показана устойчивость работы никелевых катализаторов (никеля Ренея и никеля, нанесённого на силикагель) в присутствии примесей сульфид-ионов в реакционной системе. Обнаружено, что нанесённый никелевый катализатор обладает значительно большей устойчивостью к дезактивации, чем скелетный катализатор. Продемонстрирована роль носителя при адсорбции сульфида из раствора в процессе дезактивации исследованных катализаторов. Сделано предположение, что большая устойчивость нанесённого катализатора к дезактивации обусловлена сорбцией каталитического яда силикагелем. Высказано предположение о возможности регулирования характера селективности дезактивации катализатора без изменения природы растворителя. Показана возможность целенаправленного варьирования в широких пределах адсорбционных свойств поверхности активного металла по отношению к веществам участникам реакции, что даёт возможность выработки подходов к синтезу катализаторов с заданными параметрами активности и селективности по отношению к определённым классам органических соединений.
Для цитирования:
Афинеевский А.В., Прозоров Д.А., Осадчая Т.Ю., Сухачев Я.П., Лукин М.В. Каталитические свойства никеля в реакции жидкофазного гидрирования двойной связи «углерод-углерод». Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 6. С. 95-101.
Литература
Raney M. 1925.U.S. Patent No. 1,563,587.
Ziemecki S.B. US Patent 5151543, 1992.
Boschat V., Brunelle J.P., Darrier B., Chevaljer B., Bobet J.L. US Patent 6521779B1. 2003.
Jia Z., Zhen B., Han M., Wang C. Liquid phase hydrogenation of adiponitrile over directly reduced Ni/SiO2 catalyst. Catalysis Communications. 2016. V. 73. P. 80-83. DOI: 10.1016/j.catcom.2015.10.021.
Afineevskiy A.V., Prozorov D.A., Osadchaya T.Yu., Lukin M.V., Ilyin A.A., Rumyantsev R.N., About a possibility of using X-ray diffraction analysis to examine pyrophoric systems, for example, skeletal nickel. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2015. V. 58. N 2. P. 82-83 (in Russian).
Ulitin M.V., Barbov A.V., Lukin M.V. Problems of thermodynamics of surface phenomena and adsorption. Collection of pro-ceedings. Ivanovo: Ivanovo State University of Chemical Technology. 2005. P. 147-172 (in Russian).
Afineevskiy A.V., Prozorov D.A., Lukin M.V., Ulitin M.V. The adsorption heats of hydrogen on the deactivated porous nickel from hydroxide sodium water solution. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2010. V. 53. N 9. P. 18-21 (in Rus-sian).
Hughes R. Catalyst deactivation. M.: Khimiya. 1989. P. 280 (in Russian).
Ostrovsky N.M. Kinetics of catalyst deactivation: mathematical models and their application. M.: Nauka. 2001. P. 335 (in Russian).
Lukin M.V., Prozorov D.A., Ulitin M.V., Vdovin Y.A. Controlled deactivation of a skeletal nickel catalyst with sodium silfide in liquid-phase hydrogenation reactions. Kinetics and catalysis. 2013. V. 54. N 4. P. 412–419. DOI: 10.1134/S0023158413040101.
Ulitin M.V., Barbov A.V., Shalyukhin V.G., Gostikin V.P. Porous nickel as a catalyst for liquid-phase hydrogenation reac-tions. Zhurn. Prikl. Khim. 1993. V. 66. N 3. Р. 497-504 (in Russian).
Afineevskiy A.V., Prozorov D.A., Osadchaya T.Yu., Lukin M.V. The kinetics of sodium maleate hydrogenation by nickel catalysts in an aqueous medium. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2015. V. 58. N 11. P. 40-44 (in Russian).
Lukin M.V., Afineevskiy A.V. The concentration effect of adsorption nanocomplexes on the catalytic activity of skeletal nickel in liquid-phase hydrogenation of sodium maleate in aqueous organic environments. Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2013 V. 49. N 4. P. 451–454. DOI: 10.1134/S2070205113040102.
Bartholomew C.H. Mechanisms of catalyst deactivation. Applied Catalysis A: General. 2001. V. 212. N 1. P. 17-60. DOI: 10.1016/S0926-860X(00)00843-7.
